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单晶硅光伏发电原理?

来源: ZHENGF 发布于:2024-09-23 02:03:54

一、单晶硅光伏发电原理?

太阳能电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现以晶体硅为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。

  当光线照射太阳电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。

  硅太阳能电池分类

  硅太阳能电池是以硅为基体材料的太阳能电池。按硅片厚度的不同,可分为晶体硅太阳能电池和薄膜硅太阳能电池。按材料的结晶形态,晶体硅太阳能电池有单晶硅(c-Si)和多晶硅(p-Si)太阳能电池两类;薄膜硅太阳能电池分为非晶硅(a-Si)薄膜太阳能电池、微晶硅(c-Si)太阳能电池和多晶硅(p-Si)薄膜太阳能电池三种。

  单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24.7%(理论最高光电转化效率为25%),规模生产时的效率为18%(截至2011年)。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位,但由于单晶硅成本价格高,大幅度降低其成本很困难,为了节省硅材料,发展了多品硅薄膜和非晶硅薄膜作为单晶硅太阳能电池的替代产品。

二、光伏发电10千伏多少?光伏发电10千伏多少?

按照日产能40度的标准计算全额上网单价0.98元核算。 1年1.4万元左右

三、光伏发电技术:如何计算10千瓦光伏发电量?

什么是光伏发电?

光伏发电是一种利用太阳能将光能转化为电能的技术。光伏发电系统通过将光能转化为直流电,再经过逆变器转化为交流电,供应给家庭或工业用电。光伏发电不仅环保,而且是可再生能源的重要来源。

光伏发电量的计算方法:

光伏发电量的计算通常依据光伏电池板的装机容量、日照时间以及效率来进行估算。

装机容量:光伏电池板的装机容量指的是系统中所有太阳能电池板的总装机容量,单位通常是千瓦(kW)。装机容量越大,系统产生的电能也就越多。

日照时间:日照时间指的是太阳在一天中照射到地面上的时间,通常以小时为单位。日照时间越长,系统产生的电能也就越多。

效率:光伏电池板的效率指的是将太阳光能转化为电能的能力。典型的效率范围是15%至20%,好的光伏电池板甚至可以达到更高的效率。

根据以上三个因素,光伏发电量的计算公式为:

光伏发电量(千瓦时)= 装机容量(千瓦) × 日照时间(小时) × 效率(百分比)

计算10千瓦光伏发电量的示例:

假设一个光伏发电系统的装机容量为10千瓦,日照时间为5小时,效率为18%。根据上述计算公式,可以得到:

光伏发电量 = 10(千瓦) × 5(小时) × 18% = 9千瓦时

因此,该光伏发电系统的发电量为9千瓦时。

光伏发电的影响因素:

光伏发电量受到多个因素的影响,包括:

  • 日照强度和日照时间:日照强度越强、时间越长,发电量就越高。
  • 气温:光伏电池板的电压与温度相关,通常在越低的温度下表现得更好。
  • 阴影覆盖:太阳能电池板受到阴影覆盖时,产生的电能会受到影响。
  • 污染和损耗:太阳能电池板的表面脏污或损耗损坏会影响发电效率。

总结

光伏发电量是通过光伏电池板的装机容量、日照时间以及效率来计算的。根据光伏发电量的计算公式,我们可以估算出光伏发电系统的发电量。同时,光伏发电量还受到日照强度、气温、阴影覆盖以及污染和损耗等因素的影响。

感谢您阅读本文,希望本文对您了解光伏发电技术以及光伏10千瓦发电量的计算有所帮助。

四、并网光伏发电与独立光伏发电:什么是并网光伏发电?如何与独立光伏发电相比较?

什么是并网光伏发电?

并网光伏发电指的是将太阳能光伏发电系统与电网连接,通过光伏组件将太阳能转化为直流电,再通过逆变器将直流电转化为交流电,最后将交流电输送到电网中。这种发电方式可以实现太阳能发电和电网供电的无缝切换。

并网光伏发电系统包括光伏组件、逆变器、电表、电网连接等核心设备。光伏组件通过光照发电,逆变器将电能进行转换和调节,电表用于计量发电量和电网用电量,电网连接实现与电网的连接。

并网光伏发电的优势

并网光伏发电与传统的燃煤发电相比具有以下优势:

  • 清洁环保:光伏发电无排放,不产生污染物,对环境无害。
  • 可再生能源:太阳能是一种可再生能源,日光充足的地区可以持续产生电能。
  • 分布式供电:光伏发电可以实现分布式供电,降低电网输电损耗。
  • 节省能源成本:使用太阳能发电可以减少对电网电能的需求,降低能源成本。

独立光伏发电与并网光伏发电的区别

与并网光伏发电不同,独立光伏发电是指将光伏发电系统与电网完全隔离,独立运行。独立光伏发电系统通常包括太阳能电池板、蓄电池组、逆变器、控制器等设备。

与并网光伏发电相比,独立光伏发电具有以下特点:

  • 自给自足:独立光伏发电系统可以自给自足,不依赖电网供电。
  • 适用范围广:独立光伏发电系统适用于偏远地区、无电区域等电力供应困难的地方。
  • 需蓄电池储能:独立光伏发电系统需要搭配蓄电池组储存电能,以便在夜间或光照不足时继续供电。

并网光伏发电与独立光伏发电的选择

在选择并网光伏发电和独立光伏发电之前,需考虑以下因素:

  • 用电需求:如果是在电力供应充足且稳定的地区,且用电需求较大,可以选择并网光伏发电;如果是在偏远地区或无电区域,或用电需求较小,可以考虑独立光伏发电。
  • 投资成本:并网光伏发电的安装和运维成本较低,但需要支付电网接入费用;独立光伏发电的安装和运维成本较高,但不需要支付电网接入费用。
  • 环境影响:如果追求清洁环保,以及对环境污染的担忧,可以选择并网光伏发电。

综上所述,选择并网光伏发电还是独立光伏发电需要根据实际情况进行权衡。并网光伏发电适用于电力供应稳定的地区,有较大用电需求且追求清洁环保;独立光伏发电适用于偏远地区或无电区域,用电需求较小且依赖电网供电困难。

感谢您阅读本文,希望对您了解并网光伏发电与独立光伏发电有所帮助。

五、光伏发电哪种材料效率最高?

光伏材料定义

是指能将太阳能直接转换成电能的材料。故又称太阳电池材料

产生光电流原理

光生伏特效应,即如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收,具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发,以致产生电子-空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前,将通过空间电荷的电场作用被相互分离。通过光照在界面层产生的电子-空穴对越多,电流越大。界面层吸收的光能越多,界面层即电池面积越大,在太阳能电池中形成的电流也越大。

(P型半导体材料:半导体中有两种载流子,即价带中的空穴和导带中的电子,以空穴导电为主的半导体称为P型半导体。N型半导体材料:与之相对的,以电子导电为主的半导体称之为N型半导体.)

光伏材料分类:

(1)单晶硅太阳能电池

光电转换效率最高的(15%左右),但制作成本很大,工艺复杂,限制了其被大量广泛和普遍地使用

(2)多晶硅太阳能电池

光电转换效率较低(12%左右),相比于单晶硅太阳能电池,其生产工艺和单晶硅差不多,但材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,但制作成本要便宜一些上来讲,因此得到大量发展。

(3)非晶硅太阳能电池

光电转换效率低(10%左右),但工艺简单,硅材料消耗少,电耗低,优点是在弱光条件也能发电。

(4)多元化合物太阳能电池 (硫化镉太阳能电池,砷化镓太阳能电池,铜铟硒太阳能电池)

多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。光电转化效率在18%左右,尚未实现工业化生产。

光伏组件的构成

(1)钢化玻璃:具有非常好的透光性以及很高的硬度。可以适应很大的昼夜温差以及恶劣的天气环境。它是覆盖在电池片上面保护电池片的。

(2)EVA: 乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物,是一种热熔胶粘剂。电池片非常脆弱,光伏玻璃不能直接附着在上面,需要EVA薄膜在中间起到粘接作用。同样的在电池板与背板之间也有EVA薄膜起到粘接作用。EVA膜透光性也非常好,但是接触空气以后会发黄,影响发电效率,所以在封装时技术要求非常高。

(3)导电铜带:由无氧铜剪切拉直而成,所有外表面都有热镀涂层。涂锡带用于太阳能光伏组件生产时太阳能电池片的电极引出,连接电池片。要求具有较高的焊接操作性、牢固性及柔韧性。

(4)背板

背板也是起到保护电池片的作用,背板必须密封、绝缘、防水、耐老化。材质一般采用TPT或TPE(聚氟乙烯复合膜)材质。用来增强光伏组件的耐老化、耐腐蚀性能,延长了光伏组件的使用寿命。

TPT材料(聚氟乙烯复合膜)由三层结构组成,外层是T薄膜,中间层P薄膜,T与P之间用胶水粘结。其中T表示聚氟乙烯薄膜(PVF),厚度一般在37um左右,该层是用作太阳能电池封装材料的主要层,其作用就是耐气候、抗UV紫外、耐老化、不感光等;P表示聚酯薄膜BOPET,厚度一般为250um,主要的作用及功能是水气阻隔性、电气绝缘性、尺寸稳定性,易加工性及耐撕裂性等。中间层为聚脂薄膜具有良好的绝缘性能,内层PVF需经表面处理和EVA具有良好的粘接性能。

(5)铝边框

太阳能边框采用铝合金材质,它的强度、耐腐蚀性都非常好。可以起到支撑和保护整个电池板的作用。

(6)接线盒

保护整个电池板的发电系统,对光伏组件引出线起到密封、防水的作用,保护光伏组件系统运行时的安全。它相当于一个电流中转站,当有电池片出现短路,接线盒会自动断开短路的电池串。

(7)电池片

太阳能光伏电池片是太阳能光伏组件的核心材料,生产工艺一般为

脱氧提纯,提炼多晶硅,单晶硅锭(硅棒),滚磨,晶片切割,晶圆抛光,退火,测试,包装等步骤。

硅胶密封胶是以硅橡胶为主体材料并配合以硫化剂、补强剂等配合剂的密封材料。用来密封电池板与太阳能边框,电池板与接线盒边缘。像我们太阳能边框槽口设计的溢胶槽就是为防止硅胶溢出的。

六、光伏发电国家前五强?

截至2015年底,如果看光伏累计装机容量的话,中国毫无疑问是冠军(43.5GW),其它排在前5名的国家依次是:德国(39.7GW)、日本(34.4GW)、美国(25.6GW)、英国(9.1GW)、但是,如果我们从各国光伏发电占总发电量的比例来说,中国的光伏发电还没能成为主要发电源。

七、光伏发电每瓦售价多少?

为落实《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》(国发[2013]24号)有关要求,近日,国家发展改革委出台了《

关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知

》(发改价格[2013]1638号),完善了光伏发电价格政策。

通知明确,对光伏电站实行分区域的标杆上网电价政策。根据各地太阳能资源条件和建设成本,将全国分为三类资源区,分别执行每千瓦时0.9元、0.95元、1元的电价标准。其中,新疆哈密、塔城、阿勒泰以及克拉玛依被划入一类资源区(0.9元/千瓦时);新疆其他地区被划入二类资源区(0.95元/千瓦时)。对分布式光伏发电项目,实行按照发电量进行电价补贴的政策,电价补贴标准为每千瓦时0.42元。通知指出,分区标杆上网电价政策适用于今年9月1日后备案(核准),以及9月1日前备案(核准)但于2014年1月1日及以后投运的光伏电站项目;电价补贴标准适用于除享受中央财政投资补贴之外的分布式光伏发电项目。标杆上网电价和电价补贴标准的执行期限原则上为20年。国家将根据光伏发电规模、成本等变化,逐步调减电价和补贴标准,以促进科技进步,提高光伏发电市场竞争力。

八、单晶硅光伏板单晶硅光伏板的区别?

1、原子结构排列和加工工艺不同单晶硅与多晶硅的区别在于它们的原子结构排列,单晶是有序排列,多晶是无序排列,这主要是由它们的加工工艺决定的,多晶多采用浇注法生产,就是直接把硅料倒入埚中融化定型,而单晶是采取西门子法改良直拉,直拉过程就是一个原子结构重组的过程。

2、转换效率不同单晶硅电池平均转换效率要比多晶硅高,大概在10%-20%左右。相对而言单晶硅价格比多晶硅也高。3、外观不同从外观上面看的话,单晶硅电池片的四个角呈现圆弧状,表面没有花纹;而多晶硅电池片的四个角呈现方角,表面有类似冰花一样的花纹。

九、100平方单晶硅光伏发电量?

一年的发电量为720 wh,乘以100,乘以365=26280000 wh,光伏发电一种是晶体硅材料,有单晶硅及多晶硅两种,另一种就是非晶硅发电,也就是不是晶体硅的由于非晶的转换率较低,现在应用的比较多的是晶硅光伏发电,一般来说,一平方的太阳能板大约为120到140 wr,按照120w来算,一天六个点儿,使得太阳系120×6=720 wh。

十、光伏发电用单晶硅还是多晶硅?

一、单晶硅光伏电站

1、光电转换效率。单晶硅组件光电转换率较高,目前市场上的一线单晶硅光伏组件的光电转换效率在18%左右,在2017年,单晶PERC太阳能电池达到世界最高转换效率23.45%,实验室数据最高可达26%。

2、衰减率。单晶硅组件和多晶硅组件在同样的环境中使用同等时间之后,单晶硅组件的衰减率要地于多晶硅组件。这也就以为着,在使用10-20年后,单晶硅组件的光电转换效率要高于多晶硅组件。

3、弱光下的光电转换效率。在弱光环境中,单晶硅组件的光电转换效率同样高于多晶硅组件。

二、多晶硅光伏电站

1、价格。多晶硅组件发展历史较长,技术相对成熟,在价格上低于单晶硅组件。

2、性价比。综合以上光电转换效率、衰减率、价格等因素对比,关于单晶硅组件和多晶硅组件的性价比,仁者见仁智者见智。

3.、具体情况具体讨论。

对于小型家庭式光伏电站来说,安装容量较小,成本出入不大,在这种情况下,选择单晶硅组件更加实用。

对于大型光伏电站来说,在同等光照条件下,多晶硅组件性价比更高。

但是,若此地区光照条件充足,则选择单晶硅组件发电量更高,收益更高。

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